CN107567598B - 光瞳分面反射镜 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的为改善投射曝光设备的照明光学单元的光瞳分面反射镜。本发明的本质是形成具有不同尺寸的光瞳分面(29)的光瞳分面反射镜。光瞳分面(29)尤其还可具有不同形式。光瞳分面的至少一子集可具有规则形式。它们尤其具有不同长度的侧边缘。它们可尤其具有不规则多边形的形式。

Description

光瞳分面反射镜
相关申请的交叉引用
通过引用将德国专利申请DE 10 2015 209 175.9的内容并入本文。
技术领域
本发明涉及投射曝光设备的照明光学单元的光瞳分面反射镜。本发明还涉及确定光瞳分面反射镜的设计的方法。此外，本发明涉及用于具有对应光瞳分面反射镜的投射曝光设备的照明光学单元、涉及具有这种照明光学单元的照明系统和光学系统，以及涉及具有对应照明光学单元的投射曝光设备。最后，本发明涉及制造微结构或纳米结构部件的方法以及涉及根据该方法所制造的部件。
背景技术
具有分面反射镜的照明光学单元已揭露于例如US 2011/0001947 A1、US 2013/0335720 A1和US 6,859,328 B2。
发明内容
本发明的目的为改善投射曝光设备的照明光学单元的光瞳分面反射镜。此目的通过一种投射曝光设备的照明光学单元的光瞳分面反射镜光瞳分面反射镜来实现，该光瞳分面反射镜包含：多个反射镜元件，具有多边形单独反射表面；所述单独反射表面中的至少两个单独反射表面具有不同的形式和/或尺寸；以及所述反射镜元件的至少一子集具有不规则形式。本发明的本质在于形成具有不同尺寸的光瞳分面的光瞳分面反射镜。光瞳分面特别地也可具有不同的形式(form)。光瞳分面的至少一子集(subset)可具有不规则的形式。特别地，其具有不同长度的侧边缘。特别地，其可具有不规则多边形的形式。
在将光瞳分面形成为n边形(n-gon)(即具有n角反射表面)的情况中，反射表面的形式具有m重(m-fold)反射对称性，其中m＜n。反射表面的形式可特别地仅具有简单的一重旋转对称性。在六边形光瞳分面的情况中，形式可特别地具有一重、二重或三重旋转对称性。
根据本发明的一个方面，具有这种不规则形式的光瞳分面的子集包含特别是至少10％、特别是至少20％、特别是至少30％、特别是至少40％、特别是至少50％、特别是至少60％、特别是至少70％、特别是至少80％、特别是至少90％的光瞳分面。也可能将所有光瞳分面形成为不规则形式。也可能指定具有不规则形式的光瞳分面的数量的上限。上限可例如为90％、80％、70％、60％、50％、40％、30％、20％或10％。
根据本发明，已认识到可通过将光瞳分面的尺寸和/或形式适配至斑点形式(spotform)(即由第一分面反射镜的分面在光瞳分面反射镜的分面上产生的辐射源的像的形式)而降低、特别是最小化、特别是避免光瞳分面反射镜的分面的过度曝光。这允许最大化照明系统的传输。也有可能以此方式改善照明系统的稳定性，特别是关于操作期间的可能偏移。
光瞳分面反射镜一词主要用于与在照明辐射的光束路径中布置于前的照明光学单元的第一分面反射镜区分，其也称作场分面反射镜。第一分面反射镜优选布置于照明光学单元与物场共轭的场平面中。然而，第一分面反射镜也可布置为与此场平面相距一距离。第一分面反射镜优选布置在对应场平面的附近。
光瞳分面反射镜(其一般称作第二分面反射镜)优选布置于照明光学单元的光瞳平面中。它也可布置为与此光瞳平面相距一距离。然而，它优选近瞳(pupil-near)布置。近瞳一词的更准确、量化的定义可参考DE 10 2012 216 502 A1。
光瞳分面反射镜的反射镜元件(其也称作光瞳分面)特别是刚性地布置。不需有用于位移反射镜元件的致动机构。因此，光瞳分面反射镜的结构将大大的简化。
根据本发明的一个方面，光瞳分面反射镜的其中至少两个反射镜元件的尺寸相差至少1.05倍、特别是至少1.1倍、特别是至少1.15倍、特别是至少1.2倍。反射镜元件的尺寸在此处应理解为特别地表示其反射表面的面积量。反射镜元件的尺寸优选相差至多2倍、特别是至多1.5倍、特别是至多1.3倍。
光瞳分面反射镜的反射镜元件可特别地具有多边形单独反射表面。邻近的反射镜元件优选具有包含彼此平行的侧边缘的反射表面。特别地，两邻近反射镜元件的彼此邻近的侧边缘为平行的。这允许增加光瞳分面反射镜的填充度。
根据本发明另一方面，光瞳分面反射镜具有高填充度。填充度也称作集成度。填充度特别是至少为0.7°、特别是至少为0.8°、特别是至少为0.9°。高填充度具有降低(特别是避免)传输损耗的效果。
根据本发明另一个方面，反射镜元件的单独反射表面在各个情况下具有通过平行位移基本形式的至少一个侧边缘分别从基本形式(basic form)所发展出、或已从基本形式所发展出、或可从基本形式获得的形式，该基本形式选自由至多五个、特别是至多四个、特别是至多三个、特别是至多两个不同的基本形式所构成的组，所述基本形式具有至多12个、特别是至多10个、特别是至多8个、特别是至多6个侧边缘。特别是，有可能所有的单独反射表面具有通过其中至少一个侧边缘的平行位移而分别从相同形式所发展出的形式。
具有圆弧段状边缘的凸形基本形式(特别是多边形或一般为多边形)作为基本形式。特别地，等边多边形、特别是正多边形可作为基本形式。多边形可特别为三角形、矩形、五边形、六边形或八边形。基本形式特别地选择为使得可能用其镶嵌一平面。这可能需要任何种类的一般镶嵌的形式或特别是平面的半规则(demiregular、semiregular)或规则镶嵌。
单独反射表面的形式特别地发展成其一个或多个边缘在各个中心垂直于这些边缘的方向中、或在圆弧边缘的情况中为在一中心垂直通过连接其两个角点(corner point)的线的方向中的位移。换言之，在位移期间维持基本形式的内角(internal angle)。因此，一方面有助于光瞳分面反射镜的设计。此外，可因此而有助于光瞳分面的制造和/或处理。因此也可避免单独反射镜之间不想要空隙的发生。
一个反射镜元件的一个边缘的位移同时可能导致邻近反射镜元件的邻近边缘的位移。这将于下文中作更详细的解释。
根据本发明的另一方面，至少一些单独反射表面形成为六边形。特别地，可设想将所有的单独反射表面形成为六边形。单独反射表面的六边形的形成使得镶嵌可能实质上没有任何间隙。
单独反射表面的内角可特别地在各个情况下为120°。替代例同样可能。举例来说，单独反射表面也可以平行四边形的方式形成。不同形式(例如平行四边形及五边形)的组合也是可能的。
根据本发明另一方面，反射镜元件布置于矩形网格(grid)、特别是六边形网格的格点(grid point)上。反射镜元件特别地布置使得其反射表面的几何形心在其适配前位于矩形六边形网格的格点上。
根据替代实施例，反射镜元件特别地布置使得其反射表面的几何形心在其适配前位于沿一个方向系统性变形的(systematically distorted)网格(特别是沿一个方向系统性变形的六边形网格)的格点上。
换言之，光瞳分面特别地基于圆形的最紧密包装(densest packing)(即六边形网格)而布置于光瞳分面反射镜上。为了将光瞳分面适配至斑点形式，可特别地设想通过彼此平行的侧边缘的成对位移基于此布置而改变邻近光瞳分面的形式和尺寸。这仍将在下文中得到更详细的描述。
根据本发明的一个方面，特别地设置单独反射表面的尺寸具有取决于光瞳分面反射镜上的反射镜元件的位置的系统性缩放(systematic scaling)和/或邻近单独反射表面的成对单独变化。
单独反射表面的尺寸的系统性缩放允许将光瞳分面反射镜相对于平行于物平面的平面的倾斜列入考虑。系统性缩放特别地关于反射镜元件的单独反射表面的基本形式。
单独反射表面中的一个的沿变形方向的尺寸L可特别地由以下的估计表征：0.9(d/dref)2≤L：Lref≤1.1(d/dref)2、特别是0.95(d/dref)2≤L：Lref≤1.05(d/dref)2、特别是0.97(d/dref)2≤L：Lref≤1.03(d/dref)2、特别是0.99(d/dref)2≤L：Lref≤1.01(d/dref)2、特别是0.995(d/dref)2≤L：Lref≤1.005(d/dref)2。在此处，d表示各分面与掩模母版的距离，特别是光学路径。Lref和dref表示任何期望的参考分面，例如最小分面。
单独反射表面本身的特定形式可由邻近单独反射表面的成对单独变化(pairedindividual variation)所影响。根据本发明所提供的邻近反射镜元件的两个平行边缘的位移特别地具有以下效果：反射镜元件之一的单独反射表面的尺寸是在损失其他反射镜元件的单独反射表面的尺寸下而增加。因此，传输的改善，特别是传输的最大化是可能的。
本发明另一目的为改善确定光瞳分面反射镜的设计的方法。此目的通过包含以下步骤的方法来实现：
-针对光瞳分面反射镜(特别是如上文所述的投射曝光设备的照明光学单元的光瞳分面反射镜)的反射镜元件的单独反射表面的形式，指定选自由具有至多12个侧边缘的至多五个不同的基本形式所构成的组的基本形式；
-适配单独反射表面的尺寸和/或形式以改善传输和/或系统稳定性；
-针对单独反射表面的尺寸和/或形式的适配，提供系统性缩放和/或邻近单独反射表面的成对单独变化。
单独反射表面的尺寸和/或形式的适配允许传输和/或系统稳定性得到改善。
邻近单独反射表面的成对变化应理解为特别地表示(如上述)：单独反射表面的尺寸是在通过位移其侧边缘中的一个、牺牲邻近单独反射表面的尺寸下而增加的。
根据本发明另一方面，设想成对地位移邻近反射镜元件的平行边缘，以适配单独反射表面的尺寸。其他反射镜元件可由此分别保持不变。
根据本发明另一方面，设想在单独反射表面的尺寸的适配中考虑单独反射表面的区域中照明辐射的强度分布和/或照明光学单元中反射镜装置的布置。
根据本发明，已认识到，集光器的成像特性以及集光器上的可能光谱过滤表面结构可因为辐射源的各向异性、特别是等离子体的各向异性而造成光瞳分面反射镜上照明斑点的椭圆度。这可特别包含改变照明斑点在远场上的取向。照明斑点的位置、尺寸和形式可通过模拟或实验方法来确定。它可从辐射源和/或照明光学单元的数据来确定、特别是计算出。
已认识到，用于光瞳分面的布置的网格的变形(distortion)可由光瞳分面反射镜相对平行于物平面的平面的倾斜布置导致。这可在光瞳分面反射镜的设计中被考虑。
本发明的其他目的为改善投射曝光设备的照明光学单元、投射曝光设备的照明系统和投射曝光设备的光学系统、以及对应的投射曝光设备。
这些目的通过根据上文描述的光瞳分面反射镜来分别实现。
优势从那些光瞳分面反射镜变得显而易见。
根据本发明另一方面，EUV辐射源(即发射在EUV范围、特别是在5纳米到30纳米的波长范围中的照明辐射的辐射源)作为辐射源。
本发明的其他目的为改善制造微结构或纳米结构部件的方法以及改善这种部件。这些目的通过提供根据本发明的投射曝光设备来实现。优点见于上文描述的那些。
可在极高的结构分辨率下制造部件。如此，有可能例如制造具有极高集成度或储存密度的半导体芯片。
附图说明
本发明的其他优点、细节及详情将由参考附图的示例性实施例的描述变得明显。图中：
图1示意性地显示穿过EUV投射光刻的投射曝光设备的子午截面；
图2和图3显示场分面反射镜的布置的变型，其可由单块场分面来构造，但也可具有分别从多个单独反射镜建构的场分面；
图4示意性地显示光瞳分面反射镜的部分区域的平面图，该光瞳分面反射镜与场分面反射镜一同为投射曝光设备的照明光学单元的部分；
图5显示可在图4所示的光瞳分面反射镜的情况中使用的光瞳分面的变型的示例性表示，经由正好一个场分面和指定的照明通道照在光瞳分面上的照明光的部分光束的边缘轮廓表示于光瞳分面上，除了照明光部分光束的边缘轮廓，也显示了在光源成像期间从相关场分面上不同点所发出的照明光子光束的场相依形心曲线；
图6显示在照明光学单元中光束路径的细节的简化示意图，以从光瞳分面反射镜上的等距方向的物场点的角度来图解系统性变形，其由光瞳分面反射镜相对平行于物场平面的平面的倾斜引起；
图7显示示意性表示以解释根据本发明而提供的邻近单独反射表面的尺寸的成对单独变化；以及
图8示意性地显示根据替代实施例的光瞳分面反射镜部分区域的平面图。
具体实施方式
图1示意性地显示微光刻投射曝光设备1的子午截面。投射曝光设备1包含光源或辐射源2。投射曝光设备1的照明系统3具有照明光学单元4，用于曝光在物平面6中与物场5重合的照明场。照明场也可大于物场5。在此情况下，曝光形式为掩模母版7的物体，其布置于物场5中且由物体或掩模母版保持器8保持。掩模母版7也称作光刻掩模。物体保持器8可通过物体位移驱动器9而沿物体位移方向位移。投射光学单元10(其高度简化地表示)用于将物场5成像至在像平面12中的像场11。掩模母版7上的结构成像至布置于像平面12中的像场11的区域中的晶片13的光敏层上。晶片13由晶片保持器14保持。晶片保持器14可通过晶片位移驱动器15而以与物体保持器8同步的方式平行于物体位移方向位移。
辐射源2为具有范围在5纳米到30纳米间的发射的使用辐射的EUV辐射源。这可为等离子体源，例如GDPP(气体放电产生的等离子体)源或LPP(激光产生的等离子体)源。也可使用基于同步加速器或基于自由电子激光器(FEL)的辐射源作为辐射源2。本领域技术人员可从例如US 6,859,515 B2找到有关这种辐射源的信息。从辐射源2所发出的EUV辐射16(特别是照明物场5的使用照明光)可由集光器17聚焦。对应的集光器揭露于EP 1 225 481 A。在集光器17的下游，EUV辐射16在入射至场分面反射镜19之前传输通过在中间焦平面18中的中间焦点18a。场分面反射镜19为照明光学单元4的第一个分面反射镜。场分面反射镜19具有多个反射式场分面25，其仅非常示意地显示于图1中。场分面反射镜19布置于照明光学单元4的场平面中，该场平面与物平面6光学共轭。
EUV辐射16在下文中也称作照明辐射、照明光或成像光。
在场分面反射镜19的下游，EUV辐射16由光瞳分面反射镜20反射。光瞳分面反射镜20为照明光学单元4的第二分面反射镜。光瞳分面反射镜20布置于照明光学单元4的光瞳平面中，其与中间焦平面18以及与照明光学单元4和投射光学单元10的光瞳平面光学共轭或与此光瞳平面重合。光瞳分面反射镜20具有多个反射光瞳分面29，其仅非常示意地显示于图1中。光瞳分面29在各个情况下具有反射表面33，其也称作单独反射表面。为了简化，反射表面33本身也称作光瞳分面29。借助于光瞳分面反射镜20的光瞳分面29以及形式为传输光学单元21(其具有以光束路径顺序标示的反射镜22、23和24)的下游成像光学组合件，场分面反射镜19的场分面彼此叠加地成像至物场5。传输光学单元21的最后反射镜24为掠入射反射镜。取决于照明光学单元4的整合，也有可能省去全部或部分的传输光学单元21。
照明光16(其例如在物平面6中被导引朝向大于物场5的x尺寸的绝对x值)可借助于对应光学单元(未示出)而导引朝向数个能量或剂量传感器(图1示意性地显示其中一个剂量传感器24a)。剂量传感器24a以未示出的方式信号连接至中央控制装置24b。剂量传感器24a产生输入信号，用于控制光源2和/或物体位移驱动器9和/或晶片位移驱动器15。由此方式，在像场11中的晶片13的曝光的剂量适配一方面可通过光源2的功率的适配和/或另一方面可通过扫描速度的适配来实现。
特别地，控制装置24b特别是信号连接至用于场分面反射镜19的场分面25的倾斜致动器。
为了简化位置关系的描述，图1绘示了笛卡尔xyz坐标系统为全局坐标系统，用于描述物平面6与像平面12之间的投射曝光设备1的各部件的位置关系。x轴垂直于绘图平面并进入图1中的绘图平面。y轴朝向右方并平行于图1中物体保持器8和晶片保持器14的位移方向。z轴朝向图1的下方，即垂直于物平面6和像平面12。
物场5或像场11的x尺寸也称作场高度。物体位移方向平行于y轴。
在其他图中，绘示局部的笛卡尔xyz坐标系统。局部坐标系统的x轴平行于图1所示的全局坐标系统的x轴。局部坐标系统的xy平面表示分别显示于图中的部件的布置平面。局部坐标系统的y轴和z轴围绕各自的x轴相应地倾斜特定角度。
图2和图3显示场分面反射镜19的各种分面布置的示例。此处所表示的每一个场分面25可构造为包含多个单独反射镜的单独反射镜组，如从WO 2009/100 856 A1已知。每一个单独反射镜组则具有场分面反射镜的分面的功能，如US 6,438,199 B1或US 6,658,084B2所揭露。
在致动方面，场分面25可构造为使得其可在多个倾斜位置间倾斜。
图2所示的场分面反射镜19具有多个弓形构造的场分面25。这些分组布置于场分面载体27上的场分面块26中。总体来说，图2所示的场分面反射镜19具有二十六个场分面块26，其中三、五或十个的场分面25结合成组。
场分面块26之间有空隙28。
图3所示的场分面反射镜19具有矩形场分面25，其分组布置为场分面块26，其间有空隙28。
图4示意性地显示光瞳分面反射镜20的细节的平面图。光瞳分面反射镜20的光瞳分面29布置于照明光学单元4的照明光瞳的区域中。光瞳分面29的数量实际上大于场分面25的数量且可为场分面25的数量的倍数。光瞳分面29布置于光瞳分面反射镜20的光瞳分面载体30上。光瞳分面29的照明光瞳内经由场分面25而由照明光16照射的分布提供照明光瞳，即物场5中的实际照明角度分布。
光瞳分面29都具有六边形形式。特别地，它们仅具有120°的内角。
每一个场分面25用于从光源2传输照明光16的部分(即照明光部分光束16i)至光瞳分面29中的一个。
下文中在对照明光部分光束16i的描述中假设相关场分面25分别作最大照明，即在其整体反射表面上照明。在此情况中，照明光部分光束16i的边缘轮廓与照明通道的边缘轮廓重合，基于此原因，照明通道在下文中也标示为16i。相应照明通道16i表示照明光部分光束16i的可能光路径，其经由对相关场分面25作最大照明的照明光学单元4的其他部件。
传输光学单元21分别针对每一个照明通道16i具有一个光瞳分面29，用于将照明光部分光束16i从场分面25朝向物场5传输。
在每一情况中，照明光部分光束16i(其中的两照明光部分光束16i(i＝1，…，N；N为场分面的数量)示意性地显示于图1中)通过正好一个场分面25以及通过正好一个光瞳分面29在各个情况下经由一个照明通道而导引于光源2和物场5之间。
图5显示可用于光瞳分面反射镜20情况中的光瞳分面29之一。图5所示的光瞳分面29具有含侧边缘32的六边形边缘轮廓。图5所示的分面29具有正六边形的形式。针对在图4中显示细节的光瞳分面反射镜20，这作为所有光瞳分面29的基本形式。这种边缘轮廓使得有可能密集地、或至少尽可能密集地以光瞳分面29覆盖光瞳分面载体30。光瞳分面反射镜20特别地具有至少为0.6、特别是至少0.7、特别是至少0.8、特别是至少0.9的填充度。这种边缘轮廓使得有可能密集地、或至少尽可能密集地以光瞳分面29覆盖光瞳分面载体30。
图5所示的光瞳分面29通过图2所示的场分面反射镜19的弓形场分面25，由照明光部分光束16i照射。
在图5所示的布置的情况中，照明光部分光束16i的整个横截面位于光瞳分面29上，使得照明光部分光束16i外围不会被光瞳分面29的边缘切割。照明光部分光束16i在光瞳分面29上的横截面的边缘轮廓具有近似弧形、豆形或肾形的形式，且可理解为图2所示的弓形场分面25与光源2的圆源区的卷积。此卷积由以下事实造成：光源2的像针对相关场分面25的不同部分(即场相关地)出现在不同的像位置，此外一般在沿照明通道16i与光瞳分面29相距一距离的像位置，因此在光束路径中在光瞳分面29之前或之后。
在光瞳分面29上的照明光部分光束16i的弧形边缘轮廓表示照明光部分光束16i的光斑点。在光瞳分面29上的照明光部分光束16i的光斑点也称作照明斑点，且由其边缘轮廓所定界的形式也称作斑点形式。
在光瞳分面29上的照明光部分光束16i的边缘轮廓中由虚线所绘示的为多个子光束16i 1、16i 2、…16i x。照明光部分光束16i由多个这种子光束16i j构成。若已知照明的光学参数，可例如借助于光学设计程序计算在相应光瞳分面29上的照明光部分光束16i，且就此而言也称作“点扩展函数”。
这些子光束16i 1至16i x的照明光16从相关场分面25的不同点25i发出。在图2中，发出点251、252和25x例如绘示于场分面25之一上。
在每一个光瞳分面29上的相应照明光部分光束16i的边缘轮廓的核心(kernel)由从相关场分面25所发出的所有子光束16i j的场相依形心曲线31i表示。此形心曲线31i对每一个照明通道16i而言为单独的且特别地取决于照明通道16i经由相关场分面25在光源2和相应光瞳分面29之间的几何分布。
图5在此处显示理想化的场相依形心曲线31i。
光瞳分面反射镜20的其他方面将描述于下。
如图5中举例所示，照明斑点在与光瞳分面29的侧边缘32相距不同距离处。
根据本发明，已认识到，若照明光瞳具有最低可能的填充度，则将有利于实现最高可能的分辨率。此处使光瞳分面29尽可能的小是有利的。另一方面，光瞳分面29不能变得太小，因为可能反而会过度曝光并因此有不想要的传输损耗。为了降低(特别是最小化)传输损耗，光瞳分面29尽可能紧密地包装。
如下文所述，根据本发明设想将光瞳分面29的尺寸和/或形式适配至相应照明光部分光束16i的斑点形式。因此，可降低、特别是最小化、特别是避免光瞳分面29的过度曝光，因而可增加、特别是最大化照明系统3的传输。光瞳分面29的最大过度曝光特别是至多为20％、特别是至多为10％、特别是至多为5％。其特别是取决于辐射源2的细节。
此外，可通过将光瞳分面29的尺寸和/或形式适配至相应照明光部分光束16i的斑点形式来降低、特别是最小化填充度，并因此增加分辨率。
为了确定光瞳分面29的尺寸和/或形式，可设想基于圆形的最紧密包装(即基于六边形网格上的布置)而将光瞳分面29紧密地布置于光瞳分面反射镜20上。基于光瞳分面29的这种布置(其为均匀、特别是规则的)，可适配单独光瞳分面29(特别是其反射表面33)的形式和/或尺寸。在光瞳分面29的反射表面33的形式和/或尺寸的适配中，特别考虑具有照明辐射16的相应部分光束16i的斑点形式，即照明辐射16在反射表面33区域中的强度分布，和/或光瞳分面反射镜20在照明辐射16的光束路径中的布置，特别是其在照明光学单元4中的布置，特别是关于相对物平面6的对准。
为了适配反射表面33的尺寸和/或形式，特别提供了系统性缩放，用于考虑由于光瞳分面反射镜20关于光学轴的盘绕角度(an angle of convolution)(特别是光瞳分面反射镜20相对物平面6的倾斜)而造成的网格的变形。替代地或补充地，在反射表面33的尺寸和/或形式的适配中可考虑单独斑点形式。这将于下文中作更详细的描述。
通常，在中间焦点区域中的辐射源2的像对形式和尺寸为方向性相依。三维等离子体也将特别地导致在中间焦点的三维等离子体图像。
等离子体图像的方向相依性可归因于等离子体的各向异性、集光器17的成像特性、以及集光器17上的光谱过滤表面结构。因此，等离子体图像的方向相依性可导致对应单独场点的照明斑点的椭圆度。斑点的取向在此可在整个远场上变化。斑点可具有任意取向。斑点的半轴的长度可彼此不同，特别是在10％到40％的范围。
场分面25在不同光瞳分面29上形成辐射源2在中间焦点18a的图像。这以示例的方式显示于图6。
在辐射源2于中间焦点18a的图像至不同光瞳分面29的投射中，有通道单独的成像比例(channel-individual imaging scale)。
此外，由于相关于不同光瞳分面29的不同的图像宽度(其在可切换场分面25的情况中尤其无法避免)，在通过场分面25的辐射源2的图像的点投射中可能有缺陷。
整体而言，光瞳分面反射镜20上的照明斑点的尺寸、形式及取向主要取决于分配给相应照明通道的场分面25。单独光瞳分面29的照明为叠加分别分配给其的场分面25的点投射和实际斑点形式的结果，特别是从场点的角度来看。这绘示于图5中。照明斑点的形式为照明光部分光束16i j的图像包络的结果。
如图6为说明目的所放大显示，光瞳分面反射镜20关于平行于物平面6的平面的倾斜导致光瞳分面29布置于其上的规则网格的变形，特别是系统性变形。特别地，光瞳分面反射镜20的倾斜从掩模母版7的角度来看具有以下效果：等距方向对应单独光瞳分面29的不等距位置。这可通过光瞳分面29的反射表面33的尺寸和/或形式的系统性缩放而被考虑。
光瞳分面反射镜20的不同光瞳分面29可特别地具有不同的形式和/或尺寸。此陈述至少关于光瞳分面29的子集。当然也有可能形成具有相同尺寸和形式的光瞳分面29的子集或多个子集。
补充或替代反射表面33的形式和/或尺寸的系统性缩放以考虑光瞳分面反射镜20的倾斜，单独光瞳分面29(特别是邻近光瞳分面29的单独对)的尺寸可通过将边界(即邻近光瞳分面29的彼此平行的侧边缘32)成对地位移而单独地成对变化。这由双箭头34示意性地显示于图4、7及8中。
邻近光瞳分面29的形式和/或尺寸可通过这种成对单独变化而适配至实际斑点形式和尺寸。以此方式，特别有可能将光瞳分面29的过度曝光所造成的辐射损耗降低、特别是最小化、较佳是完全地避免。因此，照明系统3的传输将增加。此外，可因此而改善系统稳定性(特别是有关偏移)。
此外，可位移在适配的光瞳分面29上的照明斑点，以进一步改善照明系统3的传输和/或系统稳定性。光瞳分面29上的照明斑点的位移可通过场分面25的适当倾斜来实现。这可通过场分面25的反射表面的相应运转和/或同者的调整和/或通过致动机构来实现。
为了确定所有侧边缘32的精确位置，可提供一优化算法。以此方式，有可能特别地考虑照明辐射16在光瞳分面反射镜20的区域中，特别是在反射表面33的区域中的实际强度分布，和/或光瞳分面反射镜20在照明光学单元4中的布置，特别是其关于物平面6的倾斜。
光瞳分面29的形式和尺寸的成对单独变化的构思将基于图7的示意图而解释于下。在图7中，以示例的方式显示在各个情况下具有照明斑点16i的两个邻近光瞳分面29。所示的照明点16i在此处表示具有照明辐射16的特定最小强度的区域。在光瞳分面29区域中的照明辐射16的对应强度分布35举例显示于图7的下方。如图7以示例方式所示，光瞳分面29可能有过度曝光。在此处，未入射在正确的一个光瞳分面29上的部分照明辐射16并未用来照明物场5中的掩模母版7。这因而构成了辐射损耗36，其由阴影线标示于图7的下方。此辐射损耗36(特别是有关两个邻近光瞳分面29的总辐射损耗)可通过反射表面33的邻近侧边缘32的平行位移来降低、特别是最小化。
在图7中，为了描述的目的，显示位移前的侧边缘32*的位置。具有侧边缘32*的光瞳分面29的形式准确地对应相应光瞳分面29的基本形式。在图4、5和7所示的示例性实施例的情况中，在各个情况下正六边形作为光瞳分面29的基本形式。其他基本形式同样也是可能的。基本形式可特别地选自多种基本形式的组。基本形式可特别地选自至多五个、特别是至多四个、特别是至多三个、特别是至多两个不同的基本形式的组。基本形式可特别地具有至多12个、特别是至多10个、特别是至多8个、特别是至多6个、特别是至多5个、特别是至多4个、特别是至多3个侧边缘32。特别是多边形或通常为多边形(即具有圆弧段状边缘32的多边形)特别地考虑作为基本形式。等边多边形、特别是正多边形可特别作为基本形式。基本形式特别地选择为使得可用其镶嵌一平面。这可能采取一般镶嵌的形式或特别是半规则(demiregular、semiregular)或规则镶嵌(regular parqueting)。
照明辐射16在光瞳分面反射镜20区域中的实际强度分布可通过模拟或实验方法来确定。其尤其可从辐射源2和/或照明光学单元4的数据来确定(特别是计算出)。
单独光瞳分面29的侧边缘32之间的角度(特别是内角)在各个情况下通过平行位移而保持不变。在具有120°内角的六边形光瞳分面29的情况中，光瞳分面29的相对的侧边缘32将特别地维持平行。然而，其长度将通过平行位移而改变。同一个光瞳分面29的侧边缘32可特别地具有相差高达两倍的长度。特别地，在光瞳分面29具有不规则形式的情况下，同一个光瞳分面29的侧边缘32彼此也可能差别更大。
可设想规定允许邻近光瞳分面29有不同尺寸的最大值。邻近光瞳分面29可特别地具有至多1.2、特别是至多1.1的尺寸比。这可规定为一边界条件，用于确定光瞳分面反射镜20的设计。在前文基于图4到图7的光瞳分面反射镜20的示例性实施例的描述中，已假设单独光瞳分面29具有六边形反射表面33。这并非绝对必要。根据本发明的适配反射表面33的形式和/或尺寸的方法也可在其他分面包装的情况下使用。举例来说，笛卡尔包装或以具有不同尺寸和不同形式的光瞳分面29的包装可提供作为光瞳分面反射镜20的起始布置或起始包装。图8以示例方式显示对应示例。在此示例性实施例的情况中，光瞳分面29的基本形式选自两个不同的基本形式。光瞳分面29的第一子集具有平行四边形形状的反射表面33。光瞳分面29的第二子集具有五边形的反射表面33。在每一情况下，其中两个平行四边形形状的反射表面33以及其中两个五边形反射表面33共同具有平行四边形形状的最小凸包络。在此实施例的情况中，可规定作为形式和/或尺寸的适配(即侧边缘32的位移)的边界条件为，此包络在各个情况下保留给其中两个平行四边形形状的反射表面33以及其中两个五边形反射表面33。在此情况下，仅没有位于此包络的周围区域中的侧边缘32被位移。
根据本发明的光瞳分面反射镜20的形成以及其设计的方法的各单独方面将再次于下文中描述。
单独光瞳分面29刚性地布置，即不可位移地布置。
至少两个光瞳分面29的尺寸相差至少1.1倍。可规定两个光瞳分面29的最大的尺寸差异的上限。上限例如至多为二，特别是至多为1.5。
光瞳分面29可分别具有从基本形式发展出的形式。就基本形式的部分而言，可选自至多为五个、特别是至多为四个、特别是至多为三个、特别是至多为两个、特别是正好一个基本形式的组。换言之，光瞳分面反射镜20可具有至多五个、特别是至多四个、特别是至多三个、特别是至多两个不同类型的光瞳分面。光瞳分面29也可全部来自相同的组。特别是有可能将所有光瞳分面29形成为六边形。
光瞳分面反射镜20的设计可特别地基于光瞳分面29的规则布置。可提供邻近反射表面33的成对单独变化和/或系统性缩放，以适配单独反射表面33的尺寸和/或形式。
投射曝光设备1提供用制造微结构或纳米结构部件。借助于投射曝光设备1，至少部分的掩模母版7成像于晶片13上的光敏层的区域上。这用于微结构或纳米结构部件(特别是半导体部件，例如微芯片)的光刻制造。取决于投射曝光设备1的构造为扫描仪或步进器，掩模母版7和晶片13在y方向上以时间同步的方式于扫描模式中持续地移动或于步进器模式中逐步地移动。最后，将晶片13上由照明辐射16曝光的光敏层显影。

Claims (15)

1.一种投射曝光设备(1)的照明光学单元(4)的光瞳分面反射镜(20)，包含：
1.1多个反射镜元件(29)，具有多边形单独反射表面(33)；
1.2所述单独反射表面(33)中的至少两个单独反射表面具有不同的形式和/或尺寸；以及
1.3所述反射镜元件(29)的至少一子集具有不规则形式。
2.如权利要求1所述的光瞳分面反射镜(20)，其特征在于，所述反射镜元件(29)的单独反射表面(33)各具有一形式，通过平行位移至少一个侧边缘(32)，该形式分别地从选自具有至多12个侧边缘(32)的至多五个不同基本形式的组的基本形式发展出。
3.如前述权利要求中任一项所述的光瞳分面反射镜(20)，其特征在于，所述单独反射表面(33)的形式和/或尺寸具有系统性缩放和/或邻近单独反射表面(33)的成对单独变化，该系统性缩放取决于所述反射镜元件(29)在该光瞳分面反射镜(20)上的位置。
4.如权利要求1或2所述的光瞳分面反射镜(20)，其特征在于，所述单独反射表面(33)中的至少一些单独反射表面形成为六边形。
5.如权利要求1或2所述的光瞳分面反射镜(20)，其特征在于，所述反射镜元件(29)布置于规则网格的格点上。
6.如权利要求1或2所述的光瞳分面反射镜(20)，其特征在于，所述反射镜元件(29)布置于沿一个方向变形的规则网格的格点上。
7.一种确定如权利要求1或2所述的光瞳分面反射镜(20)的设计的方法，包含以下步骤：
7.1针对单独反射表面(33)的形式，指定选自具有至多12个侧边缘(32)的至多五个不同基本形式的组的基本形式；
7.2适配所述单独反射表面(33)的尺寸，以改善传输和/或系统稳定性；以及
7.3针对所述单独反射表面(33)的尺寸的适配，提供系统性缩放和/或邻近单独反射表面(33)的成对单独变化。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，设想针对所述单独反射表面(33)的尺寸的适配，成对地位移邻近反射镜元件(29)的平行边缘(32)。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述单独反射表面(33)的尺寸的适配中考虑在所述单独反射表面(33)的区域中照明辐射(16)的强度分布和/或该光瞳分面反射镜(20)在照明光学单元(4)中的布置。
10.一种投射曝光设备(1)的照明光学单元(4)，包含：
10.1第一分面反射镜(19)，具有多个第一分面(25)；以及
10.2第二分面反射镜，其形式为如权利要求1或2所述的光瞳分面反射镜(20)。
11.一种投射曝光设备(1)的照明系统(3)，包含：
11.1如权利要求10所述的照明光学单元(4)；以及
11.2辐射源(2)，产生照明辐射(16)。
12.一种投射曝光设备(1)的光学系统，包含：
12.1如权利要求10所述的照明光学单元(4)；以及
12.2投射光学单元(10)，将照明辐射(16)从物场(5)传输至像场(11)。
13.一种微光刻投射曝光设备(1)，包含：
13.1如权利要求10所述的照明光学单元(4)；
13.2投射光学单元(10)，将照明辐射(16)从物场(5)传输至像场(11)；以及
13.3辐射源(2)，产生照明辐射(16)。
14.一种制造微结构或纳米结构部件的方法，包含以下步骤：
14.1提供如权利要求13所述的投射曝光设备(1)；
14.2提供基板(13)，其上至少部分地施加有光敏材料的层；
14.3提供掩模母版(7)，其具有要成像的结构；以及
14.4借助于该投射曝光设备(1)，将至少部分的所述掩模母版(7)的投射至该基板(13)的光敏层的区域。
15.一种由如权利要求14所述的方法制造的部件。
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